package list;

/**
 * 2. 两数相加
 * 中等
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 * 给你两个 非空 的链表，表示两个非负的整数。它们每位数字都是按照 逆序 的方式存储的，并且每个节点只能存储 一位 数字。
 * <p>
 * 请你将两个数相加，并以相同形式返回一个表示和的链表。
 * <p>
 * 你可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。
 * <p>
 * <p>
 * <p>
 * 示例 1：
 * <p>
 * <p>
 * 输入：l1 = [2,4,3], l2 = [5,6,4]
 * 输出：[7,0,8]
 * 解释：342 + 465 = 807.
 * 示例 2：
 * <p>
 * 输入：l1 = [0], l2 = [0]
 * 输出：[0]
 * 示例 3：
 * <p>
 * 输入：l1 = [9,9,9,9,9,9,9], l2 = [9,9,9,9]
 * 输出：[8,9,9,9,0,0,0,1]
 * <p>
 * <p>
 * 提示：
 * <p>
 * 每个链表中的节点数在范围 [1, 100] 内
 * 0 <= Node.val <= 9
 * 题目数据保证列表表示的数字不含前导零
 */
public class AddTwoNumbers_2 {
    /**
     * 思路
     * 首先每一位相加肯定会产生进位，我们用 carry 表示。进位最大会是 1 ，因为最大的情况是无非是 9 + 9 + 1 = 19 ，也就是两个最大的数相加，再加进位，这样最大是 19 ，不会产生进位 2 。下边是伪代码。
     * <p>
     * 初始化一个节点的头，dummy head ，但是这个头不存储数字。并且将 curr 指向它。
     * 初始化进位 carry 为 0 。
     * 初始化 p 和 q 分别为给定的两个链表 l1 和 l2 的头，也就是个位。
     * 循环，直到 l1 和 l2 全部到达 null 。
     * 设置 x 为 p 节点的值，如果 p 已经到达了 null，设置 x 为 0 。
     * 设置 y 为 q 节点的值，如果 q 已经到达了 null，设置 y 为 0 。
     * 设置 sum = x + y + carry 。
     * 更新 carry = sum / 10 。
     * 创建一个值为 sum mod 10 的节点，并将 curr 的 next 指向它，同时 curr 指向变为当前的新节点。
     * 向前移动 p 和 q 。
     * 判断 carry 是否等于 1 ，如果等于 1 ，在链表末尾增加一个为 1 的节点。
     * 返回 dummy head 的 next ，也就是个位数开始的地方。
     * 初始化的节点 dummy head 没有存储值，最后返回 dummy head 的 next 。这样的好处是不用单独对 head 进行判断改变值。也就是如果一开始的 head 就是代表个位数，那么开始初始化的时候并不知道它的值是多少，所以还需要在进入循环前单独对它进行值的更正，不能像现在一样只用一个循环简洁。
     */

    public ListNode_2 addTwoNumbers(ListNode_2 l1, ListNode_2 l2) {
        ListNode_2 dummyHead = new ListNode_2(0);
        ListNode_2 p = l1, q = l2, curr = dummyHead;
        int carry = 0;
        while (p != null || q != null) {
            int x = (p != null) ? p.val : 0;
            int y = (q != null) ? q.val : 0;
            int sum = carry + x + y;
            carry = sum / 10;
            curr.next = new ListNode_2(sum % 10);
            curr = curr.next;
            if (p != null) p = p.next;
            if (q != null) q = q.next;
        }
        if (carry > 0) {
            curr.next = new ListNode_2(carry);
        }
        return dummyHead.next;
    }

    /**
     * 扩展
     * 如果链表存储的顺序反过来怎么办？
     * <p>
     * 我首先想到的是链表先逆序计算，然后将结果再逆序呗，这就转换到我们之前的情况了。不知道还有没有其他的解法。下边分析下单链表逆序的思路。
     * <p>
     * （3-》4-》2）+（4-》6-》5）= 807
     * <p>
     * <p>
     * 迭代思想
     * 首先看一下原链表。
     * 总共需要添加两个指针，pre 和 next。
     * <p>
     * 初始化 pre 指向 NULL 。
     * <p>
     * 然后就是迭代的步骤，总共四步，顺序一步都不能错。
     * <p>
     * next 指向 head 的 next ，防止原链表丢失
     * head 的 next 从原来链表脱离，指向 pre 。
     * pre 指向 head
     * head 指向 next
     * 一次迭代就完成了，如果再进行一次迭代就变成下边的样子
     * 可以看到整个过程无非是把旧链表的 head 取下来，添加的新的链表上。代码怎么写呢？
     * <p>
     * 接下来就是停止条件了，我们再进行一次循环。
     * <p>
     * 可以发现当 head 或者 next 指向 null 的时候，我们就可以停止了。此时将 pre 返回，便是逆序了的链表了。
     */
    public ListNode_2 reverseList(ListNode_2 head) {
        if (head == null) return null;
        ListNode_2 pre = null;
        ListNode_2 next;
        while (head != null) {
            next = head.next;
            head.next = pre;
            pre = head;
            head = next;
        }
        return pre;
    }

    /**
     * 递归思想
     * 首先假设我们实现了将单链表逆序的函数，ListNode reverseListRecursion(ListNode head) ，传入链表头，返回逆序后的链表头。
     * <p>
     * 接着我们确定如何把问题一步一步的化小，我们可以这样想。
     * <p>
     * 把 head 结点拿出来，剩下的部分我们调用函数 reverseListRecursion ，这样剩下的部分就逆序了，接着我们把 head 结点放到新链表的尾部就可以了。这就是整个递归的思想了。
     * head 结点拿出来
     * 剩余部分调用逆序函数 reverseListRecursion ，并得到了 newhead
     * 将 2 指向 1 ，1 指向 null，将 newhead 返回即可
     * 找到递归出口
     * <p>
     * 当然就是如果结点的个数是一个，那么逆序的话还是它本身，直接 return 就够了。怎么判断结点个数是不是一个呢？它的 next 等于 null 就说明是一个了。
     * 但如果传进来的本身就是 null，那么直接找它的 next 会报错，所以先判断传进来的是不是 null ，如果是，也是直接返回就可以了。
     */
    public ListNode_2 reverseListRecursion(ListNode_2 head) {
        ListNode_2 newHead;
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }
        newHead = reverseListRecursion(head.next); //head.next 作为剩余部分的头指针
        head.next.next = head; //head.next 代表新链表的尾，将它的 next 置为 head，就是将 head 加到最后了。
        head.next = null;
        return newHead;
    }


}
